KR101586713B1 - 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법이 제공된다. 광학 시트는 제1 기재, 제1 기재의 상면에 형성된 제1 광변조층, 제1 기재 상부에 배치된 제2 기재, 제2 기재의 하면에 형성되며, 제1 광변조층이 적어도 부분적으로 접하거나 침투하여 결합하는 결합층을 포함하되, 결합층은 기준면 및 기준면으로부터 돌출된 양각 패턴을 포함하고, 양각 패턴은 주기성을 가지며 배열되며, 제1 광변조층에 대향하는 결합층의 표면은 미세 요철을 포함한다.

Description

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법{Optical film, light source assembly including the same, and method of fabricating mold for optical film}

본 발명은 광학 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이에 적용되는 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판 전극에 전원을 인가하여 각 화소에 액정 분자배열이 변화함으로써 영상을 표시하는 장치이다. 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP) 등과는 달리 액정 표시 장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 표시면에 균일하게 조사되는 백라이트 어셈블리를 장착한다. 백라이트 어셈블리에서, 광 차폐 및 정밀한 광 특성 제어를 위해서는 다수의 광기능성 광학시트가 필요하다. 그러나, 광학시트의 수가 증가하면 백라이트 어셈블리의 두께가 증가하고 제조 단가의 상승이 수반된다.

또한, 광원으로부터 방출된 빛을 고르게 섞어 주는 것은 액정 표시 장치의 표시 품질을 개선하는 데에 중요하다. 특히, 광학 시트의 저면에 비드 등을 이용한 백코팅층이 있는 경우, 스파클링이 시현될 수 있는데, 이를 방지하기 위해서는 광학 시트가 충분한 광확산 기능을 가질 필요가 있다. 또, 터치 패널로 사용될 경우, 터치에 의해 뉴턴링 불량이 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 광변조 특성이 효과적으로 구현됨과 동시에 휘도가 향상되고 스파클링 현상과 뉴턴링 현상이 개선된 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 두께가 얇으면서 복수의 광변조 특성이 효과적으로 구현됨과 동시에 휘도가 향상되고 스파클링 현상과 뉴턴링 현상이 개선된 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 두께가 얇으면서 복수의 광변조 특성이 효과적으로 구현됨과 동시에 휘도가 향상되고 스파클링 현상과 뉴턴링 현상이 개선된 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기한 바와 같은 광학 시트의 제조에 사용되는 몰드의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는 제1 기재, 상기 제1 기재의 상면에 형성된 제1 광변조층, 상기 제1 기재 상부에 배치된 제2 기재, 상기 제2 기재의 하면에 형성되며, 상기 제1 광변조층이 적어도 부분적으로 접하거나 침투하여 결합하는 결합층을 포함하되, 상기 결합층은 기준면 및 상기 기준면으로부터 돌출된 양각 패턴을 포함하고, 상기 양각 패턴은 주기성을 가지며 배열되며, 상기 제1 광변조층에 대향하는 상기 결합층의 표면은 미세 요철을 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 상술한 바와 같은 광학 시트를 포함한다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상술한 바와 같은 광학 시트를 포함한다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법은 패턴 가공층을 포함하는 몰드용 기판을 준비하는 단계, 상기 패턴 가공층에 주기성을 갖는 음각 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 음각 패턴이 형성된 상기 패턴 가공층 전면을 샌드 블라스트 처리하는 단계를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 상대적으로 적은 수의 기재를 사용하더라도, 복수의 광변조 특성을 효과적으로 나타낼 수 있고 휘도가 개선될 수 있다. 또한, 광학 시트의 결합층에 미세 요철이 형성됨으로써, 스파클링(Sparkling) 현상을 완화시킬 수 있고, 주기적인 양각 패턴이 형성되어 있어 상대적으로 작은 헤이즈로 뉴턴링을 방지할 수 있으므로, 휘도가 개선될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'선을 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 결합층의 배면 사시도이다.
도 4는 도 3의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시에에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 6 및 도 7은 광학 시트용 몰드의 제조 방법을 나타내는 공정 단계별 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어인 "~필름"은 "~시트", "~판"의 의미로 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'선을 자른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 시트(11)는 제1 기재(100), 제1 기재(100)의 상면에 형성된 제1 광변조층(111), 제1 기재(100)와 이격되어 배치된 제2 기재(200), 제2 기재(200)의 하면에 형성되고, 제1 광변조층(111)이 적어도 부분적으로 결합되어 있는 결합층(251)을 포함한다.

제1 기재(100)는 제1 광변조층(111)을 지지하는 역할을 한다. 제1 기재(100)는 광을 투과시킬 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 기재(100)는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 기재(100)의 하면에는 백코팅층(140)이 더 형성될 수 있다. 백코팅층(140)은 복수의 비드를 포함하는 수지층을 경화시켜 형성될 수 있다. 또 다른 예로서, 백코팅층(140)은 소정의 표면 거칠기를 갖는 엠보 패턴으로 형성될 수도 있다. 백코팅층(140)에 대한 더욱 상세한 내용은 대한민국 특허출원 제10-2008-0052646호 및 대한민국 특허출원 제10-2008-0103147호에서 엠보 패턴, 밀착 방지층, 복수의 비드 등으로 언급되어 설명되고 있으며, 상기 명세서의 개시 내용은 본 명세서에 충분히 개시된 것처럼 원용되어 통합된다.

도시되지는 않았지만, 제1 기재(100)의 하면에는 백코팅층(140) 대신 다른 광변조층이 형성될 수도 있다. 상기 다른 광변조층의 예로는 프리즘층, 교차 프리즘층, 마이크로 렌즈층, 렌티큘러층, 확산층 등이 예시될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 백코팅층(140)은 생략될 수도 있다.

제1 기재(100) 상면에는 제1 광변조층(111)이 형성되어 있다. 제1 광변조층(111)은 복수의 프리즘(111a)을 포함한다. 각 프리즘(111a)은 상단의 산부(111a_1)를 기준으로 양측으로 경사진 프리즘면을 포함한다. 프리즘(111a)의 꼭지각은 45° 내지 135°의 범위, 60° 내지 130°의 범위, 또는 85° 내지 105°일 수 있다. 프리즘(111a)의 전체 폭은 약 20 내지 100㎛일 수 있다. 프리즘(111a)의 높이는 약 10 내지 60㎛일 수 있다.

프리즘(111a)은 기재(100)의 일측(A)으로부터 타측(B)까지 연속적으로 형성될 수 있다. 이웃하는 프리즘(111a)은 상호 인접할 수 있지만, 부분적으로 이격될 수도 있다. 여기서, 프리즘(111a)이 인접한다는 것은 프리즘(111a)의 밑면이 서로 인접하는 것을 의미한다.

프리즘(111a)은 제1 기재(100)의 전체면에 형성될 수 있다. 제1 기재(100)가 평면도 상 직사각형으로 이루어진 경우, 프리즘(111a)의 연장 방향인 제1 방향(X1)은 제1 기재(100)의 장변 또는 단변에 평행할 수 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 방향(X1)은 각각 제1 기재(100)의 장변 및/또는 단변과의 교차각이 예각일 수 있다. 예를 들어, 상기 교차각은 ±1 내지 ±30°의 범위에 있을 수 있다.

프리즘(111a)은 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 포함하는 고분자 수지로 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 불포화 지방산 에스테르, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이염기산과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐시아나이드 화합물 등을 들 수 있다.

제1 기재(100)의 상부에는 제2 기재(200)가 배치된다. 제2 기재(200)는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 기재(200)는 제1 기재(100)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

제2 기재(200)의 하면에는 양각 패턴을 포함하는 결합층(251)이 형성된다. 제1 광변조층(111)은 결합층(251)에 결합된다. 결합층(251)은 결합성 물질층, 예컨대, 접착층, 점착층, 또는 수지층으로 이루어질 수 있다. 상기 접착층을 구성하는 물질의 예로는 실리콘계, 우레탄계, 실리콘-우레탄 하이브리드 구조의 SU폴리머, 아크릴계, 이소시아네이트계, 폴리비닐알코올계, 젤라틴계, 비닐계, 라텍스계, 폴리에스테르계, 수계 폴리에스테르계 등으로 분류되는 고분자 물질을 함유하는 고투명 접착제를 들 수 있다. 상기 수지층의 예로는 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 포함하는 고분자 수지를 들 수 있다. 구체적으로, 불포화 지방산 에스테르, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이염기산과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐시아나이드 화합물 등으로 이루어질 수 있다. 결합층(251)의 형상과 결합층(251)과 제1 광변조층(111)의 결합에 대한 상세한 설명은 후술된다.

제2 기재(200) 상면에는 제2 광변조층(230)이 더 형성될 수 있다. 제2 광변조층(230)은 제1 광변조층(111)과 동일 또는 상이한 광변조 특성을 나타낼 수 있다. 물리적으로 결합되어 있는 광학 시트(200) 내에서 제1 광변조층(111) 뿐만 아니라, 제2 광변조층(230)에 의한 광변조 특성이 더해지는 결과가 되어, 보다 다양하고 정밀한 광 제어가 가능하다.

도 1 및 도 2의 실시예에서는 제2 광변조층(230)으로 마이크로 렌즈층이 적용된 경우가 예시되어 있다. 제2 광변조층(230)은 복수의 마이크로 렌즈(230a)를 포함할 수 있다. 각 마이크로 렌즈(230a)는 구, 또는 타원체를 특정면으로 절단하여 남은 것으로 이해되는 구조물의 형상을 가질 수 있다. 따라서, 각 마이크로 렌즈(230a)는 표면이 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 절단면은 구 또는 타원체의 중심을 지날 수 있다. 이 경우, 마이크로 렌즈(230a)는 반구 또는 반타원체의 형상을 갖는다. 다른 예로, 상기 절단면은 구 또는 타원체의 중심보다 내측을 지나 반구 또는 반타원체보다 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 다른 예로, 상기 절단면은 구 또는 타원체의 중심보다 외측을 지나 반구 또는 반타원체보다 더 큰 크기로 형성될 수도 있다. 또 다른 변형예로서, 마이크로 렌즈는 구 또는 타원체로부터 유래하지 않는 곡면의 표면을 포함하는 구조물일 수도 있다. 또 다른 예로, 마이크로 렌즈(230a)는 수평단면의 일부가 육각형을 구성할 수 있다. 이 경우 인접하는 마이크로 렌즈(230a)가 삼각구 도로 배치되어 조밀한 배치를 가지며 제2 광변조층(230)이 형성될 수 있어 광변조 기능을 향상시킬 수 있다.

예시적인 실시예에서, 마이크로 렌즈(230a)의 평균 크기는 제2 기재(200) 표면에 접하는 면의 폭이 20㎛ 내지 100㎛의 범위에서 선택될 수 있다. 각 마이크로 렌즈(230a)의 크기는 균일할 수도 있지만, 위 범위 내에서 상이한 값을 갖는 다양한 마이크로 렌즈(230a)가 배치될 수도 있다.

각 마이크로 렌즈(230a)는 제2 기재(200)의 전면에 형성될 수 있다. 이웃하는 마이크로 렌즈(230a)는 서로 인접할 수도 있지만, 전부 또는 부분적으로 이격될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 마이크로 렌즈(230a)는 제2 방향(X2)을 따라 실질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 더 나아가, 마이크로 렌즈(230a)는 제2 방향(X2)과 교차하는 제3 방향(X2)을 따라서도 실질적으로 평행하게 배열될 수도 있다. 제2 방향(X2)과 제3 방향(X3)의 교차각은 90°일 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 예각 또는 둔각일 수도 있다.

이하, 결합층(251)에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 도 1의 결합층의 배면 사시도이다. 도 4는 도 3의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 결합층(251)은 일면에 형성된 복수의 양각 패턴(251a)을 포함한다. 결합층(251)은 제2 기재(200)의 하면에 형성되는데, 결합층(251)의 타면이 제2 기재(200)의 하면에 접하고, 양각 패턴(251a)이 형성된 결합층(251)의 일면은 하부를 향하도록 배치된다.

양각 패턴(251a)은 기준면(251b)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 양각 패턴(251a)은 예를 들어, 마이크로 렌즈나 볼록 렌즈 형상일 수 있다. 양각 패턴(251a)과 기준면(251b)의 경계에서 정의되는 양각 패턴(251a)의 밑면 형상은 원, 타원, 육각형, 정육각형, 마름모 등일 수 있다. 양각 패턴(251a)의 직경(또는 폭)은 제1 광변조층의 프리즘의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, 양각 패턴(251a)의 직경은 약 10 내지 20㎛일 수 있다.

양각 패턴(251a)은 기준면(251b)으로부터 양각 패턴(251a)의 정상부로 갈수록 함몰되되, 그 돌출면은 전반적으로 곡면일 수 있다. 양각 패턴(251a)의 높이는 양각 패턴(251a) 직경의 절반보다 작을 수 있다. 예를 들어, 양각 패턴(251a)의 높이는 약 5㎛ 이하이거나, 약 2 내지 3㎛일 수 있다. 결합층(251)의 전체 두께는 결합층(251)의 타면으로부터 가장 돌출된 양각 패턴(251a)의 정상부까지의 거리로 정의되며, 약 2 내지 10㎛일 수 있다.

각 양각 패턴(251a)은 실질적으로 동일한 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 양각 패턴(251a)의 형상이 상이할 수도 있다.

양각 패턴(251a)은 주기성을 가지며 배열될 수 있다. 예를 들어, 각 양각 패턴(251a)은 특정 방향을 따라 일정한 간격으로 배열될 수 있다.

이웃하는 양각 패턴(251a)간 간격은 양각 패턴(251a)의 직경(또는 폭)보다 클 수 있고, 더 나아가 양각 패턴(251a)의 직경의 2배 이상일 수 있다. 이웃하는 양각 패턴(251a)간 간격은 예컨대, 약 20 내지 40㎛일 수 있다. 또, 양각 패턴(251a)의 피치(양각 패턴(251a)의 직경과 간격을 더한 값)는 제1 광변조층의 프리즘 피치보다 작을 수 있다.

양각 패턴(251a)은 행열 방향으로 배열될 수 있다. 행간 간격과 열간 간격은 동일할 수 있다. 행 진행 방향과 열 진행 방향은 수직으로 직교할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 양각 패턴(251a)의 행 또는 열 방향은 제1 광변조층 프리즘 연장 방향과 동일 또는 수직을 이룰 수 있다. 다른 실시예로, 양각 패턴(251a)의 행 또는 열 방향은 제1 광변조층 프리즘 연장 방향과 예각을 이루며 교차할 수 있다. 상기 교차각은 ±1내지 ±30°의 범위에 있을 수 있다.

한편, 결합층(251)의 표면은 미세 요철(251c)을 포함할 수 있다. 미세 요철(251c)은 기준면(251b) 뿐만 아니라, 양각 패턴(251a)의 표면에까지 분포할 수 있다. 미세 요철(251c)에 의한 표면 거칠기는 0.1 내지 1㎛의 범위에 있거나, 약 0.5㎛일 수 있다. 미세 요철(251c)은 기준면(251b)으로부터 양각 패턴(251a)의 정상부에 이르기까지 균일하게 분포할 수 있고, 표면 거칠기도 결합층(251) 표면 전체에 걸쳐 균일할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

미세 요철(251c)이 형성된 결합층(251) 자체의 헤이즈는 30% 이하일 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 광변조층(111)의 프리즘(111a)의 일부(프리즘 정상부 주변)는 결합층(251)의 표면에 면접하거나, 결합층(251) 내부로 침투되어 결합층(251)과 결합한다. 상술한 바와 같이, 양각 패턴(251a)의 피치가 제1 광변조층(111) 프리즘(111a) 피치보다 작은 경우, 제1 광변조층(111)의 프리즘(111a)이 면접하거나 침투되는 영역은 결합층(251)의 양각 패턴(251a) 뿐만 아니라 기준면(251b)을 포함할 수 있다. 양각 패턴(251a)에 침투되는 영역은 침투 깊이가 상대적으로 깊기 때문에, 보다 강한 결합이 가능할 것임은 물론이다. 결합층(251)과 결합층(251)에 침투되지 않은 프리즘(111a) 골부 사이에는 저굴절 영역, 예컨대 공기층이 개재될 수 있다.

본 실시예의 경우, 결합층(251)에 미세 요철(251c)이 형성됨으로써, 확산 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 하부 백코팅층(140)이나 패턴들로부터 유발되는 스파클링(Sparkling) 현상을 완화시킬 수 있다. 또한, 주기적인 양각 패턴(251a)이 형성되어 있으면, 헤이즈가 30% 이하더라도 가압시 뉴턴링(Newton's ring) 발생이 방지될 수 있다. 따라서, 상대적으로 작은 헤이즈로 뉴턴링을 방지할 수 있으므로, 휘도가 개선될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시에에 따른 광학 시트의 단면도로서, 제2 광변조층(231)으로 프리즘층(231a)이 적용된 경우를 예시한다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(12)는 제2 광변조층(231)이 복수의 프리즘(231a)을 포함한다. 제2 광변조층(231)의 프리즘(231a)은 제1 광변조층(111)의 프리즘(111a)과 형상, 크기, 구성 물질 등이 동일할 수 있다. 다만, 제2 광변조층(231)의 프리즘(231a) 연장 방향은 제1 광변조층(111)의 프리즘(111a) 연장 방향과 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 광변조층(111)의 연장 방향과 제2 광변조층(231)의 프리즘(231a) 연장 방향은 상호 수직하게 교차할 수 있다. 기타, 다른 구성들은 도 2의 실시예와 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

도면으로 예시하지는 않았지만, 그 밖에 제2 광변조층으로, 마이크로 렌즈층, 렌티큘러층, 확산층 등이 적용될 수도 있다.

이하, 상술한 광학 시트를 제조하는 예시적인 방법에 대해 설명한다.

먼저, 제1 기재를 준비하고 제1 기재 상에 프리즘 패턴을 형성한다. 제1 기재 상에 프리즘 패턴을 형성하는 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 제2 기재를 준비하고, 제2 기재 상에 주기적인 양각 패턴 및 표면에 미세 엠보 패턴을 포함하는 결합층을 형성한다. 이와 같은 형상의 결합층은 몰드를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 결합층 성형용 몰드를 준비하고, 이를 제2 기재와 근접 배치시킨다. 이어서, 제2 기재 또는 몰드 또는 제2 기재와 몰드 모두에 결합층용 수지를 제공한다. 즉, i) 몰드에 결합층용 수지를 제공하거나, ii) 제2 기재 상에 결합층용 수지를 도포하거나, iii) 몰드와 제2 기재 모두에 결합층용 수지를 제공한다.

이어서, 몰드를 제2 기재 측으로 가압하거나, 제2 기재를 몰드측으로 가압하거나, 또는 몰드와 제2기재를 상호 가압하여 몰드의 표면 형상과 반대되는 결합층용 수지를 제2 기재 일면 상에 형성한다. 이어, 표면에 패턴이 형성된 결합층용 수지를 부분 경화 또는 완전 경화시킨다.

이어서, 결합층용 수지층 내에 프리즘의 산부가 접하거나 침투하도록 하여 제1 기재와 제2 기재를 상호 결합시킨다. 본 단계에서 필요에 따라, 경화 공정을 더 실시할 수 있다.

이어, 제2 기재의 타면 상에 제2 광변조층을 형성한다. 제2 기재 상에 제2 광변조층을 형성하는 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예와는 다르게, 제2 기재 상에 제2 광변조층을 먼저 형성하고, 이후에 결합층을 형성할 수도 있다.

이하, 상술한 결합층 성형용 몰드를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 6 및 도 7은 광학 시트용 몰드의 제조 방법을 나타내는 공정 단계별 단면도들이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 몰드용 기판(310)을 준비한다. 몰드용 기판(310)은 베어 기판과 베어 기판 상에 패턴 가공층을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 베어 기판과 패턴 가공층의 구분없이 패턴 가공층만으로 이루어질 수도 있다.

이어, 패턴 가공층에 레이저 가공 등을 통해 주기성을 갖는 음각 패턴(351a)을 형성한다. 여기서 음각 패턴(351a)은 결합층의 양각 패턴에 대응되는 형상을 갖는다.

이어, 도 7을 참조하면, 패턴 가공층 전면을 샌드 블라스트 처리한다. 샌드 블라스트 처리 결과, 패턴 가공층의 표면에 미세 요철 패턴(351c)이 형성되면서, 소정의 거칠기를 갖게 된다. 샌드 블라시트 공정에는 직경이 1㎛ 이하인 글라스 비드 입자가 사용될 수 있다.

이후, 선택적으로 패턴 가공층 전면에 표면 에칭을 수행하는 단계가 더 진행될 수 있다. 표면 에칭은 샌드 블라스트에 의해 불안정해진 거친 표면을 안정화시키거나, 과도한 광산란으로 인한 광특성 저하를 최소화하기 위해 진행될 수 있다. 표면 에칭을 통해 패턴 가공층의 표면 거칠기가 전반적으로 다소 감소할 수 있다. 다만, 표면 거칠기의 감소가 표면이 완전히 매끈해지는 것을 의미하는 것은 아니며, 표면 에칭 후에도 완화된 표면 거칠기를 보유한다.

이와 같은 방법으로 제조된 몰드를 이용하여 결합층용 수지를 전사하거나 가압하면, 도 3에 예시된 결합층이 생성될 것임이 쉽게 이해될 것이다.

이하, 상술한 바와 같은 광학 시트를 채용하는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 어셈블리에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트가 에지형 백라이트 어셈블리에 채용된 경우를 예시한다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(700)는 광원(710), 광원(710)으로부터 출사된 빛을 가이드하는 도광판(730), 도광판(730)의 하측에 배치된 반사 시트(720), 도광판(730)의 상측에 배치되어, 출사된 빛의 광학적 특성을 변조하는 광학 시트(11), 및 광원(710), 도광판(730), 반사 시트(720), 광학 시트(11) 등을 수납하는 수납 용기(740)를 포함한다. 광학 시트(11)로는 상술한 도 1의 광학 시트는 물론, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트가 적용될 수 있다.

광원(710)은 도광판(730)의 양 사이드에 배치된다. 광원(710)은 예를 들어 LED(Light Eimitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 광원(710)은 도광판(730)의 일측에만 배치될 수도 있다.

도광판(730)은 광원(710)으로부터 출사된 빛을 내부 전반사를 통해 이동시키다가 도광판(730) 하면에 형성된 산란패턴 등을 통해 상측으로 출사시킨다. 도광판(730)의 아래에는 반사 시트(720)가 배치되어, 도광판(730)으로부터 아래로 출사된 빛을 상부로 반사한다. 도면에서는 도광판(730)의 상하면이 평행한 경우를 예시하였지만, 일측면의 두께가 타측면의 두께보다 큰 쐐기형 도광판이 적용될 수도 있다.

도광판(730)의 상부에는 광학 시트(11)가 배치된다. 광학 시트(11)에 대해서는 앞서 상세히 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다. 광학 시트(11)의 위 또는 아래에는 다른 광학 시트들이 더 배치될 수도 있다. 예를 들어, 입사된 빛을 확산시키는 확산 필름, 입사된 빛을 집광하는 프리즘 시트, 입사된 원편광을 일부 반사하는 액정 필름, 원편광 빛을 선형 편광으로 변환시키는 위상차 필름, 반사편광필름, 및/또는 보호 필름을 더 설치할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트가 직하형 백라이트 어셈블리에 채용된 경우를 예시한다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(701)는 수납 용기(741), 수납 용기(741)에 수납된 적어도 하나의 광원(711), 수납 용기(741)에 수납되고 적어도 하나의 광원(711) 발광측 상부에 배치된 광학 시트(11)를 포함한다. 광학 시트(11)로는 상술한 도 1의 광학 시트는 물론, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트가 적용될 수 있다.

광학 시트(11) 하부에는 지지판(731)이 더 배치될 수 있다. 지지판(731)은 확산판, 확산 플레이트 등과 같은 별도의 차폐층 또는 차폐 구조물이거나 광확산층이 결합된 복합시트일 수 있다.

수납 용기(741)는 적어도 하나의 광원(711)과 광학 시트(11)를 수납한다. 수납 용기(741)는 실질적인 직사각형 형상으로 형성된 바닥면, 및 바닥면의 각 변에 수직으로 형성된 측벽을 포함할 수 있다. 수납 용기(741)의 측벽에는 광학 시트(11)가 안착되는 안착단이 마련될 수 있다. 도면에서는 안착단이 수납 용기(741) 측벽 상부에 형성된 단턱으로 이루어진 경우가 예시되어 있지만, 수납 용기(741) 측벽의 상단부 전체가 평탄하게 형성됨으로써, 안착단으로서 기능할 수도 있다. 수납 용기(741)의 측벽은 안착단으로부터 상측으로 일부 연장되었다가 하측으로 절곡될 수 있다.

수납 용기(741)의 바닥면에는 반사 시트(721)가 배치될 수 있다. 또한, 수납 용기(741)의 바닥면에는 시트 지지돌기(750)가 배치될 수 있다. 시트 지지돌기(750)는 광학 시트(11) 및/또는 지지판(731)이 볼록하게 휘어지거나 쳐지는 것을 방지하는 역할을 한다.

수납 용기(741)의 바닥면 상에는 적어도 하나의 광원(711)이 배치될 수 있다. 광원(711)은 예를 들어 LED(Light Eimitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다. 도면에서는 광원(711)의 일예로서, LED가 도시되어 있다.

복수의 광원(711)은 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 광원(711)이 점광원인 LED인 경우, 각 LED는 행열 방향으로 일정한 배열 규칙에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 각 LED가 행열 방향으로 등간격으로 배열될 수도 있고, 3행으로 배열되되, 1행에는 5개, 2행에는 7개, 3행에는 6개 등과 같이 각 행별로 개수가 상이하게 배열될 수 있다. 그러나, 본 발명이 상기 예시된 배열에 제한되지 않음은 물론이다.

광원(741)과 광학 시트(11)는 이격되도록 배치될 수 있다. 광원(741)과 광학 시트(11) 사이에는 공기층이 개재될 수 있다. 본 실시예에서, 광학 시트(11)는 그 자체로 고차폐 특성을 가지며, 따라서, 광원(741)과 광학 시트(11) 사이에 지지판(731) 즉, 확산판, 확산 플레이트 등과 같은 별도의 차폐층 또는 차폐 구조물이 개재되지 않을 수도 있다. 즉, 광학 시트(11)는 그 중간에 공기층만을 개재한 채 광원(130)과 직접 대향할 수 있다.

이상에서 설명한 백라이트 어셈블리는 본 발명의 일 실시예들에 따른 광학 시트가 적용됨으로써, 상대적으로 적은 수의 기재를 사용하더라도, 복수의 광변조 특성을 효과적으로 나타낼 수 있고 휘도가 개선될 수 있다. 또한, 광학 시트의 결합층에 미세 요철이 형성됨으로써, 스파클링(Sparkling) 현상을 완화시킬 수 있고, 주기적인 양각 패턴이 형성되어 있어 상대적으로 작은 헤이즈로 뉴턴링을 방지할 수 있으므로, 휘도가 개선될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

11: 광학 시트
100: 제1 기재
111: 제1 광변조층
140: 백코팅층
200: 제2 기재
230: 제2 광변조층
250: 결합층

Claims (11)

1. 제1 기재;
   상기 제1 기재의 상면에 형성된 제1 광변조층;
   상기 제1 기재 상부에 배치된 제2 기재;
   상기 제2 기재의 하면에 형성되며, 상기 제1 광변조층이 적어도 부분적으로 접하거나 침투하여 결합하는 결합층을 포함하되,
   상기 결합층은 기준면 및 상기 기준면으로부터 돌출된 양각 패턴을 포함하고,
   상기 양각 패턴은 주기성을 가지며 배열되며,
   상기 양각 패턴은 행열 방향으로 등 간격으로 배열되며,
   상기 제1 광변조층에 대향하는 상기 결합층의 표면은 미세 요철을 포함하는 광학 시트.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 결합층의 표면 거칠기는 상기 기준면 및 상기 양각 패턴의 표면에 걸쳐 균일한 광학 시트.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 결합층의 표면 거칠기는 0.1 내지 1㎛인 광학 시트.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 결합층의 자체 헤이즈는 30 % 이하인 광학 시트.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 기재의 상면에 형성되며, 광학 패턴을 포함하는 제2 광변조층을 더 포함하는 광학 시트.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 양각 패턴의 피치는 상기 제2 광변조층의 상기 광학 패턴 피치보다 작은 광학 시트.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 광변조층은 프리즘층이고, 상기 제2 광변조층은 프리즘층 또는 마이크로 렌즈층인 광학 시트.
9. 제1 항, 및 제3 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리.
10. 패턴 가공층을 포함하는 몰드용 기판을 준비하는 단계;
    상기 패턴 가공층에 주기성을 갖는 음각 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 음각 패턴이 형성된 상기 패턴 가공층 전면을 샌드 블라스트 처리하는 단계를 포함하는 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 음각 패턴을 형성하는 단계는 레이저 가공에 의해 이루어지는 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법.
    

Images